Тема . Механика. Импульс и Энергия

.04 Закон сохранения и изменения энергии

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. импульс и энергия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#117925

По горизонтальному столу скользит слева направо тонкая однородная линейка длиной l = 20 см.  Поверхность стола состоит из двух панелей, обработанных с различным качеством. Коэффициент трения между линейкой и левой панелью равен μ ,
 1  а между линейкой и правой панелью μ ;
 2  (см. рис.). В тот момент, когда расстояние от правого конца линейки до линии соприкосновения (стыка) панелей равно l,  модуль скорости линейки v1 = 1 м/с.  При каком максимальном значении коэффициента трения μ2 = μ2max  линейка может полностью попасть на правую панель, если коэффициент трения μ = 0,05,  а вектор скорости линейки направлен перпендикулярно стыку панелей? Модуль ускорения свободного падения примите равным          2
g = 10 м/с .

PIC

Источники: Всеросс., 2006, финал, 11

Показать ответ и решение

Модуль работы силы трения на всем перемещении линейки можно представить в виде суммы: A  = A0 + A1 +  A2   . Здесь A0 =  μ1gl  – модуль работы силы трения на перемещении линейки по левой панели до стыка с правой панелью (m  – масса линейки), A
  1   – модуль работы силы трения, действующей со стороны левой панели, на перемещении линейки с левой панели на правую панель.

PIC

Обозначив через x  длину той части линейки, которая находится на левой панели, для модуля силы трения, действующей со стороны левой панели, имеем F  = μ  mg-x
 1    1  l  . Заметим, что эта сила изменятся в зависимости x  линейно в пределах от μ1mg  до нуля. Поэтому модуль работы силы F1   на перемещении l  равен       1-
A1 =  2μ1mgl  . Аналогично можно найти модуль работы силы трения F2   , действующей со стороны правой панели, на том же перемещении:       1-
A2 =  2μ2mgl  . При этом мы предполагаем, что линейка остановилась, оказавшись целиком в правой панели. Применив теорему об изменении кинетической энергии, получаем:

    2
mV--- = μ1mgl  + 1-μ1mgl +  1μ2mgl.
  2              2          2

Отсюда находим максимальную величину коэффициента трения μ2   , а именно          V 2
μ2max =  ---−  3μ1 = 0,35.
         gl

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!